煤粉流动特性试验研究

1、东南大学硕士学位论文煤粉流动特性试验研究姓名:谢晓旭申请学位级别:硕士专业:热能工程指导教师:陈晓平;沈湘林20070430 (a单面剪切试验(b双面剪切试验图2-2定载荷试验法Fig.2-2Fixed load shear test 图2-3JENIKE剪切仪Fig.2-3JENlKE shear cell 第四章煤粉流动特性的试验研究的流动函数及其他相关的流动特性参数值都有非常明显的影响,那么对于不同种煤粉,在水分和中位粒径相近的条件下,煤粉的流动特性参数会有哪些规律性的变化,本文作者做的大量试验发现:煤粉种类对与煤粉流动特性相关的参数也有相应的影响,如图4-10就表明了煤种对煤粉流动函数

2、的影响。爱搽厢臀毽104050最大主密实力V/kg图4-10不同煤种流动函数的比较Fig.4-10Flow function VS.coal types由图4一lO中可以看到,兖州煤的流动函数值最大,流动性最强,属于易流动的粉体;混合煤的流动函数值最小,流动性最差,属于有粘性且不易流动的粉体,从图中看到,二者的流动函数值相差很大。图4.11中列出了通过扫描电子显微镜拍摄的兖州煤、混合煤和大同煤的表面特性图,比较发现三种煤粉表面结构存在较大的差别,这也许是影响煤粉流动性的一个重要因素。 (1充州煤(2混合煤东南大学硬士论文 (3大I司煤图4.1l三种煤粉表面特性图Fig.4-11Superfic

3、ial characteristics ofthree types ofcoal图4.11中的三幅图是放大1000倍的煤粉颗粒表面结构扫描电镜图,可以看到兖问煤颗粒表面光滑,棱角分明,表面没有明显的孔隙及凹坑,并且似乎硬度高,石质感强。而混合煤的颗粒表面则泥质感强,其表面类似于泥质的片状结构之间有很明显的裂隙及孔状结构,颗粒的表面看似较软而具粘性。大同煤的表面特征介于上述两者之间,并接近兖州煤。三种煤表面特性的差异与其流动性的差异相一致,这表明煤粉的表面特征是影响煤粉流动性的一个方面,这具体由煤种的不同反映出来。由图4-2中的试验结果可见,含水率低至1.4%的混合煤的流动函数在3左右,流动性差

4、,而含水率在5%左右的兖州煤的流动函数值就已经超过4,流动性良好。根据实际的工程实践,这个差别在煤粉仓斗运行过程中也能反映出来,含水1.4%的混合煤粉在锥角为30。的仓中经常发生架拱现象,而在同样条件下,其余两种煤粉从未发生。大同煤的流动性能居中,大同煤表面虽然粗糙,并且粘有许多小颗粒状物质,表面出现许多缝隙及小孔,但这样反倒可以吸收许多水分,使颗粒之间形成的液体架桥不容易形成,使颗粒间由于液体架桥而产生的黏聚力表现不明显,这样煤粉可以有较好的流动性。实际调制不同水分的大同煤时,其粘性也不如混合煤明显。由此可以推断煤粉颗粒表面的结构也会对煤粉的流动性能有所影响,颗粒的表面结构可能是影响煤粉流动能力的一个因素,但煤粉的吸水性,对水的浸润性等等也都会影响煤粉的流动性和粘性。§4.8本章小结影响煤粉流动特性的因素有多种,主要有煤粉的含水率和粒度分布及表面结构,其中含水率和粒径的分布